Serienverbindungen

Serienverbindungen ist ein deutscher Begriff, der allgemein eine Verbindung oder Anordnung beschreibt, bei der einzelne Elemente in einer einzigen, geschlossenen Linie hintereinander geschaltet sind. Der Ausdruck kommt in verschiedenen Fachgebieten zur Anwendung, insbesondere in der Elektrotechnik, der Chemie und der Verfahrenstechnik, wobei der zentrale Gedanke ein ununterbrochener Fluss oder eine fortlaufende Folge ist.

In der Elektrotechnik bezeichnet eine Serienverbindung Schaltungen, in denen Komponenten hintereinander geschaltet sind, sodass der gleiche Strom durch alle Glieder fließt. Die Gesamtbelastung ergibt sich aus der Summe der einzelnen Widerstände (R_total = R1 + R2 + …). Die Spannungen addieren sich entsprechend der Widerstände, während der Gesamtstrom durch alle Bauteile gleich bleibt. Kirchhoffs Gesetze gelten in solchen Schaltungen. Vorteile sind einfache Skalierbarkeit und Vorhersagbarkeit des Gesamtverhaltens; Nachteile sind die Empfindlichkeit gegenüber dem Ausfall eines Bauteils und die ungleichmäßige Spannungsverteilung bei stark unterschiedlichen Bauteilwerten.

In der Chemie kann der Begriff Serienverbindungen auf Verbindungen hinweisen, die eine gemeinsame Grundstruktur besitzen und sich systematisch durch eine wiederkehrende Einheit unterscheiden, also homologe Reihen bilden. Beispiele sind Alkanreihen oder Carbonsäurereihen, bei denen mit steigender Kettenlänge charakteristische Änderungen der Siedepunkte, Dichten oder Reaktivität beobachtet werden. Der Begriff wird auch im Zusammenhang mit Polymeren oder Oligomeren verwendet, bei denen Kettenlängen schrittweise zunehmen.

In der Praxis beschreibt Serienverbindungen somit eine eindimensionale, zusammenhängende Abfolge, deren Gesamteffekte sich aus der Verkettung der einzelnen Glieder ableiten lassen. Sie stehen im Gegensatz zu Parallelschaltungen, bei denen Inputs auf mehrere Pfade verteilt werden.